誰卡了馬斯克的脖子：動力電池的原料爭奪戰(zhàn)

6月13日，剛參加完亞布力論壇的比亞迪董事長王傳福，又馬不停蹄趕到重慶，在演講中，他擺出了一組數(shù)據(jù)：中國70%以上的石油需要進口，70%（實際上是80%）需要經(jīng)過馬六甲海峽，70%是消費在交通運輸環(huán)節(jié)。

不過王傳福的目的不是給電動車造勢，而是想說電動車同樣會遇到燃油車的“卡脖子”問題：“發(fā)展新能源汽車最主要是為了解決石油卡脖子問題，但是中國的鈷資源幾乎沒有，鎳資源也很少，中國不可能走回頭路，從被石油卡脖子到被金屬鈷和鎳卡脖子?！?/p>

因此他得出結(jié)論，相比于要使用大量鎳、鈷的三元鋰電池，使用磷酸鐵鋰作為正極材料的刀片電池不僅安全性更好，而且完全不依賴稀有金屬，沒有卡脖子的后顧之憂。

擔心被卡脖子的不止王傳福，還有太平洋對岸的馬斯克。今年2月份，砍掉了公關(guān)部的馬斯克發(fā)了一條推特，說道：“鎳是我們最大的擔憂，正是因為鎳短缺，所以標準續(xù)航版車型才會使用無鎳的磷酸鐵鋰電池?！?/p>

雖然大家都有相似的憂患意識，但王傳福和馬斯克卻選擇了兩種截然相反的解決方案：比亞迪押注的是成本更低，能量密度也更低、同時也更安全的磷酸鐵鋰，并且在積極推動刀片電池的外供；特斯拉選擇的是成本更高、能量密度更高、但安全性稍遜一籌的三元鋰電池。

為了鎖定上游資源，馬斯克一邊給鎳礦廠商畫餅，告訴他們“只要環(huán)保開采，就別愁沒有大訂單”，另一邊，又去勾搭鎳資源最豐富的印度尼西亞。

作為電動車的“心臟”，電池及其上游的原材料供應也越來越得到資本市場的關(guān)注，本文將試圖回答以下三個問題：

1. 為什么鎳如此重要？

2. 特斯拉為什么要死磕鎳？

3. 誰在鎳的開發(fā)上擁有最大話語權(quán)？

2019年，諾貝爾化學獎頒給了三個耄耋之年的老人，以表彰他們在“鋰離子電池開發(fā)”領(lǐng)域的貢獻，他們可能不會想到，四十多年前發(fā)明的鋰電池竟然會在汽車行業(yè)里掀起一場滔天巨浪。

鋰電池的工作原理其實并不復雜：通過鋰離子在正負極之間的移動實現(xiàn)充放電功能，之所以選擇鋰，因為它是世界上最輕的金屬，在同等體積和重量的條件下，能存儲和搬運更多的能量，是一種絕佳的載體。

正極是決定電池性能最關(guān)鍵的材料，所以電池通常都以正極材料命名，包括鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰電池，鈷酸鋰因為含有昂貴的“鈷”，所以成本較高，但是由于更高的壓實密度，在3C電子行業(yè)占據(jù)統(tǒng)治地位。

目前，電動車使用最多的是磷酸鐵鋰和三元鋰電池。

磷酸鐵鋰的優(yōu)點是循環(huán)壽命長，安全性好。而且不含鈷和鎳這樣的稀有金屬，所以成本低廉。缺點是能量密度不高，低溫性能差，但是通過封裝技術(shù)的提升，續(xù)航里程也能達到500-600km以上。國產(chǎn)Model3和比亞迪漢用的都是磷酸鐵鋰電池。

所謂的三元鋰電池，則是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（NCM）或者是鎳鈷鋁酸鋰（NCA）的鋰離子電池。目前，NCA的核心技術(shù)被松下牢牢掌握，專供特斯拉。國內(nèi)主要生產(chǎn)的是NCM。蔚來用的都是三元鋰電池。

無論是是三元還是磷酸鐵鋰，所有的技術(shù)路線都少不了對“鋰”的開發(fā)，鋰也被認為是新能源時代的“白色石油”，全球大部分鋰資源主要分布南美和澳大利亞的“三湖七礦”中，按理說，鋰應該是各方爭奪最激烈的資源，但事實并非如此。

從2015年開始，由于全球新能源汽車市場的爆發(fā)，上游鋰礦和鋰鹽的投資不斷增加，并且在2017-2019年持續(xù)放量，但是沒想到，在經(jīng)歷2019年全球汽車市場負增長之后，又碰到了2020年的新冠疫情，下游需求驟降，導致鋰鹽價格一路走低，從2018年的16萬/噸跌到去年的4-5萬元/噸。

換句話說，過去兩年鋰資源的供給其實是相對過剩的。那么作為三元電池的核心材料，含量最高的鎳、鈷的戰(zhàn)略價值逐漸凸顯。

其中，鈷金屬大部分分布在剛果（金），因為長年戰(zhàn)亂，供給極不穩(wěn)定，價格波動劇烈，很多電池廠商一直在想辦法降低鈷含量，包括特斯拉和長城旗下的豐巢能源都喊出“無鈷電池”，鈷的價格也從2018年上半年的9萬美元/噸下降至現(xiàn)在的4.45萬美元左右，近乎腰斬。

全球鈷價****圖

相比之下，鎳的重要性則更加無可取代：在三元鋰電池中，鎳含量基本上直接決定了能量密度，等于決定了電池的續(xù)航。鋰過剩，錳既不貴也不缺，鈷的含量和價格也在持續(xù)下降，如此一來，鎳的重要性則水漲船高，怎么避免被鎳“卡脖子”，也成了新能源車品牌繞不開的問題。

2008年，特斯拉推出第一款跑車Roadster時，市場并不看好，其中一個原因在于它用的是18650鈷酸鋰電池，而非更廉價的磷酸鐵鋰電池，雖然續(xù)航不錯，但是售價也高達10.9萬美元起。

所謂18650就是，直徑18mm，高65mm的圓柱形鋰電池（0代表圓形），之前被大量用在筆記本電腦中，技術(shù)比較成熟，一致性和安全性都比較好，能量密度也比較大，特斯拉做的，就是把6831節(jié)18650電池通過串并聯(lián)的方式結(jié)合在一起，為汽車提供動力。

為了進入大眾市場，特斯拉在Model S中雖然也用的是18650電池，但把正極材料變成了價格更低的鎳鈷鋁（NCA）電池，提高了鎳含量，減少了鈷，電芯的能量密度提升到243Wh/kg，比Roadster高出了三成左右，但是價格卻減少了1萬美元。和ModelS源于同一個平臺的Model X，用的也是18650。

為了保證穩(wěn)定供應和控制成本，特斯拉和松下2014年決定共同出資50億美元，在美國內(nèi)華達州的一片沙漠中建設(shè)超級工廠，為Model 3提供所需要的電池，但是規(guī)格從當初的18650變成了21700。

從名稱中可以看出，新一代的電池變大了，電芯的容量達到4.8Ah左右，電池的能量密度也達到300Wh/kg左右，相比于18650提高了20%，原因在于，21700在保有高鎳含量的NCA正極材料的同時，負極材料由原來的100%的石墨變成了硅碳復合材料，如此一來，相同容量的電池組所需要的電芯數(shù)量將會顯著減少。

這一方面既降低了電池的管理難度，同時也因為減少了電池包里的結(jié)構(gòu)件而降低成本，電池系統(tǒng)的成本從當初的180美元/kWh降低到170美元/kWh，從而推動了特斯拉的銷量能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)的飛躍。

從無到有，從Roadster到Model S，再從Model S/X到Model 3/Y，特斯拉每次產(chǎn)品推陳出新的背后都有一次電池技術(shù)的升級，而在更新?lián)Q代的過程中，存在一條清晰的路線圖：更高的鎳、更少的鈷、更大的電池，更少的總數(shù)，以及更高的能量密度。

簡單總結(jié)就是：高鎳無鈷化。

2012年，特斯拉Model S，單個電池能量密度為245Wh/kg，鈷含量為11kg/輛，到2018年，特斯拉Model3，單個電池的能量密度已經(jīng)達到300Wh/kg，鈷含量卻下降到4.5kg/輛，比6年前減少了60%，但這并不能滿足馬斯克的胃口。

特斯拉的三次電池升級

從去年開始，全球新能源汽車市場開始爆發(fā)，動力電池廠商經(jīng)過多年的磨練能力也越來越強，特斯拉獨步天下的電池技術(shù)優(yōu)勢也在被慢慢追趕，在這樣的背景下，特斯拉去年舉辦了“電池日”，宣布推出高鎳的4680電池，比在Model 3上用的21700又要大一個個頭，像一個小的啤酒罐，號稱成本可以降低14%，續(xù)航可以提高16%。

在發(fā)布會上，馬斯克說："如果我們最大限度地利用鎳，把鈷減少到零，我們可以使（電池）價格降低50%."

特斯拉的尋鎳之旅也由此開始。

從總量上來說，地球上的鎳并不少，根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)計，截止到2019年年底，全世界已探明的鎳儲量約為8900萬金屬噸，印尼、澳大利亞、巴西和俄羅斯的儲量最為豐富，2019年，全球鎳產(chǎn)量約為250萬噸，印尼一國就占了約三分之一。

如果按照礦石性質(zhì)分，鎳礦主要分為硫化鎳和紅土鎳兩種。

前者主要分布在高緯度地區(qū)，冶煉技術(shù)成熟，但是儲量在不斷下滑，開采成本日漸升高，占總供給的39%，后者主要分布在低緯度地區(qū)，資源豐富，開采成本比較低，工藝成熟，而且因為靠海，所以運輸成本也比較低，占總供給的61%。

如果按含鎳量來分，又分為一級鎳和二級鎳，前者主要用于生產(chǎn)電池、電鍍以及合金等產(chǎn)品，后者主要用來生產(chǎn)不銹鋼，從下游消費結(jié)構(gòu)來看，目前不銹鋼是鎳的最大下游市場，占總消費的70%，動力電池雖然增長迅猛，但只占比5%左右。

而三元鋰電池所需要的鎳，自然是一級鎳，而一級鎳的來源只有兩種：硫化鎳礦或者是采用濕法冶煉的紅土鎳礦。

如前文所述，硫化鎳因為儲量和開采成本的原因，產(chǎn)量在不斷下滑。另一邊，由于新能源汽車市場的增長，動力電池，尤其是高鎳三元正極材料的需求也將出現(xiàn)指數(shù)級增長。根據(jù)Benchmark Minerals Intelligence的預測，到2030年，動力電池對鎳的需求量將從2020年的13.9萬噸飆升到140萬噸，占鎳總需求的30%。

一邊是供給跟不上，一邊是需求爆發(fā)，硫化鎳的價格是肉眼可見的上漲。想要避免被原材料卡脖子，基本上只有兩條路：一是甘心挨宰，高價買硫酸鎳；二是想辦法利用廉價又豐富的紅土鎳生產(chǎn)電池級原料。

作為全世界生產(chǎn)新能源汽車最多的企業(yè)，也是對未來規(guī)劃最激進的公司（2030年產(chǎn)量為2000萬輛），特斯拉當然感覺到了危機，所以從去年開始，馬斯克就把鎳視作公司前進路上最大的攔路虎。

所以，從去年下半年開始，就有消息傳出特斯拉將會在印尼建立電池工廠，但卻不了了之。今年3月，特斯拉瞄上了位于太平洋的新喀多尼亞島，這座小島上的Goro鎳礦理論上每年可以生產(chǎn)6萬噸紅土鎳，特斯拉獲得了這些資源的供應權(quán)。

Goro鎳礦原本是歸巴西淡水河谷公司和日本住友商事共同所有，雙方想通過濕法冶煉的方式，利用紅土鎳生產(chǎn)出動力電池所需要的硫化鎳，投資巨大，但投產(chǎn)十年來一直沒有達到設(shè)計產(chǎn)能，兩大股東損失慘重，最后只能割肉賤賣。

毫不夸張地說，誰能在紅土鎳的濕法工藝上取得革命性的技術(shù)突破，誰就能擁有鎳的定價權(quán)。所以過去十年，不少公司前仆后繼，除了淡水河谷和住友商事，還包括全球礦業(yè)巨頭必和必拓以及謝里特，但最終都以失敗告終。

然而，在這場技術(shù)革命中，中國軍團卻實現(xiàn)了后發(fā)先至。

今年5月，位于印尼的力勤礦業(yè)宣布投產(chǎn)第一批氫氧化鈷產(chǎn)品，這也意味著利用紅土鎳生產(chǎn)電池級產(chǎn)品的可行性已經(jīng)得到了證實。除了力勤，中國不少企業(yè)已經(jīng)加入到這場技術(shù)革命的浪潮中，包括全球不銹鋼之王“青山控股”，華友鈷業(yè)、格林美、洛陽鉬業(yè)以及寧德時代控股的廣東邦普等。

這批中國軍團的加入，一方面意味著用于硫化鎳的供應緊張問題將得到極大緩解，同時也意味著鎳的價格將會進一步下降，從而帶動動力電池系統(tǒng)以及電動車成本的下降，這對于一直擔心被鎳卡脖子的新能源玩家來說，無疑是一個巨大的利好。

表面看，汽車行業(yè)的競爭只存在于整車廠之間，但殊不知，在這場新能源革命的背后，上游礦產(chǎn)資源的爭奪戰(zhàn)更為激烈，因為這不僅涉及到公司利潤，還關(guān)乎國家的能源安全。

中國本身是一個少鋰、少鎳、無鈷的國家，過去十年通過一批企業(yè)在海外的收購和布局，已經(jīng)形成了一個完整的供應和加工體系，也出現(xiàn)了包括寧德時代、比亞迪在內(nèi)的世界第一梯隊的動力電池廠商。

但不能忽略的是，隨著歐美國家開始積極布局新能源，上游供應鏈的競爭無疑將會加劇。

早在2017年，歐洲就成立了電池聯(lián)盟。今年6月，美國能源部、國防部、商務(wù)部和國務(wù)院共同發(fā)布了《國家鋰電池藍圖（2021-2030）》，目標就是建設(shè)美國國內(nèi)的鋰電池原材料的加工能力，并且降低對敏感材料（尤其是鎳和鈷）的依賴程度。

誰能拿到產(chǎn)業(yè)鏈上的最大話語權(quán)，仍然是個未知數(shù)。

全文完。感謝您的耐心閱讀。